JP2006079681A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は，1台のドライブでDVDにも、Blu−ray Discにも記録/再生が可能な光ディスク装置の実現するために、PRML方式に対応して、かつ2Twマークのジッターが悪いことに対応した高精度な試し書き機能をもった光ディスク装置を提供することにある。
【解決手段】再生信号をAD変換した後に、エッジの信号レベルを検出し、これがしきい値以上になった場合にエラーパルスを発生させるようにすることで、PRMLに対応したエラーパルス生成を可能にした。同時に、エラーパルスの検出しきい値を複数もつことにより、2Twマークと3Tw以上のマークのジッター値の違いに対応した試し書きが可能になった。
【効果】従来のエラーパルスを用いた試し書き機能を搭載する光ディスク装置に対応において，高速化のためにPRML再生方式を搭載した場合にもエラーパルスによる試し書きがそのまま継続的に実施できる。同時に，エラーパルスの検出しきい値を複数もつことにより、2Twマークと3Tw以上のマークのエラーパルスの検出しきい値をそれぞれ適正に設定することにより、高精度に記録条件が設定可能になった。
【選択図】図１

Description

本発明は，記録媒体上に物理的性質が他の部分とは異なる記録マークを形成し，情報を記録する光ディスク装置に関する。

書き換え型の相変化光記録材料を用いたDVD-RAM，DVD-RW等光ディスク媒体は広く一般に普及している。最近では青色レーザを用いてハイビジョン放送の録画に対応した，より大容量のBlu−ray Discも製品化された。今後は、1台のドライブでDVDにも、Blu−ray Discにも記録/再生が可能な光ディスク装置の実現が望まれている。これらの高密度光ディスクに情報を記録する場合には，一般に「試し書き」と呼ばれる記録レーザ光のパワー及びパルス条件の適正化が重要である。

一般に，光ディスクに記録された信号の品質評価にはデータエッジとクロックエッジのずれの標準偏差であるジッターを用いている。ジッター値を測定するには，専用のジッターアナライザー等の測定器が必要である。光ディスク装置に高価なジッターアナライザーを内蔵することは不可能であるので，これに替わる信号評価指標が必要であった。
従来の試し書き技術の例として，特開平１０−３２０７７７公報ではジッター値を直接測定するのではなく，データエッジとクロックエッジの位相差が所定の値以上になった場合にエラーパルスと呼ばれる論理パルスを発生し，エラーパルスの数をカウントすることで，等価的にジッター値を評価し，これを用いて，記録パワーの適正化をする技術が開示されている。

また，国際公開番号ＷＯ０１／０１１６１４公報では，前後のスペース長とマーク長に応じたテーブル参照型の適応的な記録ストラテジを用いた4.7GB DVD-RAM用の試し書き技術が開示されている。この中で，エラーパルスを記録ストラテジのテーブルに対応させて仕分け処理を施し，テーブル各項のエラーパルス値が最小になるように，記録レーザ光のパルス条件を適正化している。実際の仕分け処理は４ｘ４のテーブルが２つ必要であるが，信号評価にエラーパルスという論理パルスを用いているので，論理ＬＳＩによって，簡便に仕分け処理が実現できることが特長である。

特開平１０−３２０７７７

ＷＯ０１／０１１６１４

前述のように，DVDの普及が進んだ現在においては，記録／再生速度の高速化が最重要な技術開発課題になってきている。同時に1台のドライブ装置で、DVDと高速に信号を再生するとノイズの影響が大きくなるため，再生信号の２値化方式として，従来のダイレクトスライスの替わり，実効的にS/N比を向上するRML（Partial Response Maximum Likelihood）再生方式が必須になってきている。PRML方式では，A/Dコンバータを使って再生信号をクロックごとにデジタル化する処理が必要であり，必然的にPLL回路も従来のアナログ方式からデジタル方式になる。デジタル方式のPLLでは，データエッジとクロックエッジの位相差を直接比較するのではなく，エッジ点での再生信号のレベルがゼロに近づくようにVCO（Voltage Controlled Oscillator）回路を動作させる。従来のエラーパルス発生回路は，アナログ方式のPLLの位相誤差検出回路を応用したものであるため，デジタル方式のPLLに対応することができなかった。

このように PRML方式とデジタルPLLを採用すると，従来のエラーパルスの生成回路が機能しなくなる。エラーパルスに変わる新たな信号評価指標を導入すると，従来開発してきた論理LSIの構成及び，制御プログラムの資産を有効に活用できなくなるという問題が生じる。

検出窓幅（PLLクロックの周期）をTwとするとDVDに記録される最短信号長は3Twである。DVDでは従来のダイレクトスライス法で再生して十分な信頼性を得られるように、最短信号長の繰り返し信号のジッター値は約６％程度であって、ランダム信号のジッター値と同等に良好である。一方、Blu−ray Discでは符号効率を高めるために記録される最短の信号長が2Twである。最短信号長の繰り返し信号のジッター値は約１０％程度であって、ランダム信号のジッター値に比較して品質が悪い。このため、前述の特開平１０−３２０７７７，ＷＯ０１／０１１６１４の手法では、2Twのマークのエッジからは多くのエラーパルスが発生し、3Tw以上のマークのエッジからはエラーパルスが発生しない。このため、2Twのマークの記録条件を求めるには、エラーパルス数の最小値の検出が困難で、かつ、3Tw以上のマークの記録条件を変化させてもエラーパルス数がゼロのままなので、記録条件が正確に求められないという問題があった。

本発明の目的は，1台のドライブでDVDにも、Blu−ray Discにも記録/再生が可能な光ディスク装置の実現するために、PRML方式に対応して、かつ2Twマークのジッターが悪いことに対応した高精度な試し書き機能をもった光ディスク装置を提供することにある。このために本発明が解決しようとする課題は，以下の２点である。
（課題１）PRML回路からエラーパルスを発生させ，従来の論理LSI資産と制御ソフトウェア資産を有効活用できるようにする。
（課題２）2Twマークと3Tw以上のマークのジッターの違いに対応して、高精度に記録条件を決定できるようにする。

初めに（課題１）を解決する手段についてDVD-RAM媒体を例にして説明する。
図２はエラーパルスの検出原理を模式的に示したものである。２値化のための検出窓幅Twはクロックパルスの周期と同じある。エラーパルス検出窓幅はTwよりも狭くする。これにより，エッジシフト分布（＝ジッター分布）の中で，エラーパルス検出窓よりも外に出ているエッジがエラーパルスに変換される。したがって，エラーパルスを最小にするようにすれば，エッジシフトが最小な記録パルス条件を得ることができる。

図３はPRML方式に対応して，再生信号をクロックごとにサンプルしてデジタル変換したデータ列に対して，エラーパルスの生成条件を示したものである。図ではエッジレベルをゼロとしている。再生信号がクロックごとにサンプルされているため，エッジシフトが大きくなると，エッジ点でのサンプルレベルの絶対値が大きくなる。したがって，エラーパルスを生成するには，エッジ点でのサンプルレベルの絶対値をしきい値と比較すればよい。PRMLではクラス数の選択によって，再生信号のエッジ位置をサンプルする場合（図中のケース１）と半クロック分だけずれてサンプルする場合（図中のケース２）がある。それぞれの場合について，エッジの検出条件とエラーパルスの生成条件を以下にまとめる。ここで，“ｉ”番目にサンプルされた再生信号をy[i],エッジレベルをゼロ, エラーパルスの生成するためのレベルのしきい値をVthとする。

（ケース１）エッジ点がサンプル点の場合
エッジ検出条件:y[i-1] x y[i+1] < ０
エラーパルス生成条件：|y[i]|>Vth
（ケース２）エッジ点が２つのサンプル点の間にある場合
エッジ検出条件:y[i-1] x y[i] < ０
エラーパルス生成条件：|(y[i-1]+y[i])/2|>Vth
ケース２においては，エッジレベルを直接サンプルしていないので，エッジレベルは２つのサンプル点のレベルの平均値として扱っている。こうした手法によって，基本的にエッジシフトがしきい値よりも大きい場合にそのエッジに対応したエラーパルスを１つ発生するという目的が実現できる。

図４はサンプルされた再生信号データ列と２値化信号（以下NRZ信号と呼ぶ）とエラーパルスについて，発明の理解を深めるためにより詳細に示した模式図である。再生信号はA/D変換される前にAGC(Automatic Gain Control)回路によって，±１に規格化されているものとする。図では8T-3T-3T-3T-4T-3Tパターンにおいて，4Tマークの後エッジのシフトが大きい場合について示している。上の説明では，サンプルレベルの絶対値としきい値Vthを比較する例を示したが，ここではしきい値を±Vthとして，エッジ点でのサンプルレベルがこの範囲外になった場合に1Tw幅のエラーパルスを発生すると表現している。NRZ信号については，慣例に従ってマークを“１”，スペースを“０”としており，再生信号は反射率が小さい方がマークである。これらは，DVD-RAMに用いられる相変化光ディスクの一般的な特性に合わせて図示してある。４Tマークの後エッジにおいて，サンプル点がVthよりも大きくなっており，ここで１Tw幅のエラーパルスが生成される。エラーパルスの幅については，DVDの最小ランレングスが３Twなので2Twとしてもよい。

図５にエラーパルスの発生回路の構成を示す。ここでは説明を簡単にするため、検出しきい値が１つの場合について示す。再生信号50はDVDの標準のアナログ等化器11により等化処理されたのち，A/Dコンバータ12によりクロックごとにサンプルされる。エッジレベル検出器21は上に示したエッジ条件を満たすエッジ点のレベルを検出し，エラーパルス発生器22は，検出されたエッジ点のレベルとエラーパルス検出しきい値54を比較してエラーパルス52を発生する。

次に，しきい値Vthについて説明する。Vthの値としては，データエッジのシフトを反映したものでなくてはならない。
図６はDVD-RAMの再生信号のアイ・パターンを示している。これはスカラー回折シミュレータを用いて算出したものである。図６(a)は光ヘッドから出力される再生信号である。マーク長さによって，エッジ位置が異なるため，全体としてシフトが大きく良好に2値化することができない。図６(b)はDVD-RAMの標準等化条件である3-TapFIRフィルター（タップ係数=[-0.3, 0, 1.6, 0, -0.3]）と6次ベッセルフィルターにより，等化処理した再生信号である。エッジシフトが大幅に改善されていることがわかる。
このように，適正な波形等化によりエッジシフトを改善した信号では，マーク長さによらずエッジ位置が一致する。このとき，エッジ点の付近では，再生信号の傾きも揃っていることに注目すると，エラーパルスのしきい値Vthの設定方法を簡便に求めることができる。

図７は等化処理した再生信号に最小ランレングスである３T繰り返し信号を正弦波近似したものを重ねたものである。適正な等化処理が施されているので，エッジ点付近での再生信号の傾きが揃っており，マーク長さによらずエッジ点付近での再生信号を正弦波近似することができる。エッジ点付近での再生信号を正弦波近似すると，エラーパルス検出窓幅（時間方向）とエラーパルス検出しきい値Vth（レベル方向）の関係を一意に定めることができる。

図８は，エラーパルス検出窓幅とエラーパルス検出しきい値の関係を示す図である。検出しきい値Vthは再生信号の片側振幅をSopで規格化してある。前述のようにAGC回路によって信号振幅が±１に規格化されている場合には，Sop=１である。また，最密信号（3Tw）と最疎信号（14Tw）の信号振幅の比率を分解能と定義して，分解能が10%から100%の場合については関係を図示してある。DVDの場合には，分解能が30%から60%の範囲にあり，特開平１０−３２０７７７公報を参考にすると，検出窓幅は40%から60%の範囲が適正であると言える。したがって，図中でハッチングした領域が標準的な検出しきい値Vth/Sopは0.08から0.18の範囲で設定すればよい。
以上，エラーパルスの発生方法の原理と回路構成及び検出しきい値の設定範囲について説明した。これにより（課題１）を解決することができた。

次に（課題２）を解決する手段について説明する。ここでは，対物レンズの開口数が0.65の光ヘッドを用いて，DVD-RAMディスクの適正な記録条件を算出する方法を例にして，解決手段を述べる。
図９は試作したライトワンス型のBlu-ray Discの再生ジッターの分布を示す。ここではPRMLクラスとしてPR(1,2,2,1)MLを用い、信号品質が最良になるように、7次等リップルフィルターで等化処理をした。図に見られるように、全ジッター値は9.1%である。このうち、3Tw以上のエッジのジッターは5.3%であるのに対して、2Twを含むエッジのジッターは11%と2倍以上大きく、品質が悪い。

図１０はBlu-ray Discの試し書きを示す摸式図である。従来の方法では、エラーパルスの検出しきい値（検出窓幅ＤＷ）が一定であるため、記録パルスの幅もしくはエッジ位置の値を変化させた場合に、2Twマークからは多数のエラーパルスが発生して、最小条件を求め難い。同時に、3Tw以上のマークからはエラーパルスが少数のエラーパルスしか発生しないため、記録パルスの値を変化させてもエラーパルス数がゼロになる範囲が広いため、最適な条件を検出することが困難である。本来、記録パルスの条件によるエッジシフトを良好に検出するためには、エラーパルスの検出しきい値をジッターの分布の広がりとほぼ同じ値にすることが重要である。こうすれば、記録パルスの条件の変化によって、最も感度よくエラーパルスが発生する。そこで、本発明では図に示すように、2Twと3Tw以上でエラーパルスの検出しきい値を独立に設定するようにした。このようにすることによって、全てのマークで、エラーパルスが最小になる記録パルスの条件を選択することによって、最適な記録条件を求めることができるようになる。

図１１は実際に記録パルスの条件とエラーパルスの数の関係を測定した実験結果である。ここでは、前述の試作したライトワンス型のBlu-ray Discを用い、TSFP(2,2)(2Twスペースの後の2Twマークの前エッジ)、TSFP(3,3)(3Twスペースの後の3Twマークの前エッジ)、TSFP(4,4)(4Twスペースの後の4Twマークの前エッジ)について、エラーパルスの検出しきい値を35%Tw、50%Tw、65%Twの場合について、記録パルスのシフト量とエラーパルスの関係を測定した。図に見られるように、実測結果は上の摸式図と同様になった。

図１２は、2種類のエラーパルス検出しきい値を用いて、記録パルスの条件とエラーパルスの数の関係を測定した実験結果である。2Twマークの検出しきい値を65%Twとし、3Tw以上のマークの検出しきい値を35%とした。原点付近において、記録パルスのシフト量とエラーパルスのカウント値の関係がほぼ一様に改善され、良好に最適な条件（＝図中の原点）を求めることができるようになった。記録パルスのシフト量が20%以上の場合に見られるエラーパルスの減少については、例えば3Twスペースに続く3Twマークが、2Twスペースに続く4Twマークに判別されて、再生エラーが発生していることに影響されたものである。この問題の解決方法については、実施例の項で説明する。
以上により，本発明の（課題２）を解決することができた。

本発明が提供する光ディスク装置を用いることによって，従来のエラーパルスを用いた試し書き機能を搭載する光ディスク装置に対応において，高速化のためにPRML再生方式を搭載した場合にもエラーパルスによる試し書きがそのまま継続的に実施できる。同時に，エラーパルスの検出しきい値を複数もつことにより、2Twマークと3Tw以上のマークのエラーパルスの検出しきい値をそれぞれ適正に設定することにより、高精度に記録条件が設定可能になった。効果をまとめると以下の2点である。

（効果１）PRML回路からエラーパルスを発生させ，従来の論理LSI資産と制御ソフトウェア資産を有効活用できるようになった。
（効果２）2Twマークと3Tw以上のマークのジッターの違いに対応して、高精度に記録条件を決定できるようになった。

以下本発明の詳細を，実施例を用いて説明する。

試し書き用回路
図１は本発明の光ディスク装置に好適な試し書き回路の構成を示す実施例である。全体は再生信号処理回路４０と論理信号処理回路６０から構成される。再生信号処理回路40は，PRML方式のデータ再生回路10，エラーパルス生成回路20，PLL回路30から構成される。ヘッドから出力された再生信号50はアナログ等化器11により等化処理されたのち，A/Dコンバータ12によりクロックごとにサンプルされる。これはFIRフィルター13でデジタル等化処理された後、PRMLデコーダ14により2値化され，2値化信号51が出力される。エラーパルスの発生に関しては，A/Dコンバータ12によりサンプルされた信号を入力とし，エッジレベル検出器21でエッジ点のレベルを検出する。エラーパルス発生器22は，エッジ点のレベルとエラーパルス検出しきい値を比較してエラーパルス52を発生する。PLL30は再生信号からクロックを生成し，各回路に供給する。

論理信号処理回路60は2値化信号51，エラーパルス52，クロック53を入力信号とする。パターンアナライザ61は，これらの信号を用いて，記録ストラテジと同じように前エッジと後エッジそれぞれに４ｘ４テーブルにパターン仕分けをする。タイミング制御器62はこれらのパルスを指定された領域，DVD-RAMの場合，通常は１セクター内で積算するためのタイミング制御を行う。全エラーパルスカウンタ63は，特開平１０−３２０７７７公報に記載されているように，複数の領域に分割して全てのエラーパルスを積算するカウンタである。マーク・スペースカウンタ64は，マークとスペースをそれぞれの長さごとに加算するカウンタである。パターンカウンタ65及びエラーパルスカウンタ66は，前述の４ｘ４テーブルに対応したカウンタであり，前者はエッジパターン数をカウントし，後者はエッジパターンごとエラーパルス数をカウントする。試し書きにおいては，測定したエラーパルスカウンタ66の値をパターンカウンタ65の値で割ったエラーパルスの発生頻度として，これが最小になるように，記録パルス条件を選択すればよい。

このとき，マーク・スペースカウンタ64の値とパターンカウンタ65の値をモニターし，記録した試し書きパターンに含まれるそれぞれのエッジ数と比較することによって，これらの差が大きい場合には，欠陥，PLLクロックのロック状態の異常等を監視する。また，記録パルスを大きく変化させた場合に，例えば3Tマークを記録する場合にパルス幅が広すぎて4Tマークが記録されてしまう異常ケースを検出する意味でも非常に重要である。エラーパルスのカウント数を最小化して，記録パルスを適正化するためには，これらの異常状態が検出されない範囲においてのみ実施されなければならない。こうした保護機構を搭載しなければ，ドライブ装置で5%/Tw以下のエッジシフトを実現することはできない。これらの各カウンタの値は，インターフェース67を介してＣＰＵ140に取り込まれ，適宜処理されることにより，試し書きが実施される。なお，全エラーパルスカウンタ63の値は，特開平１０−３２０７７７公報に記載されているように，記録パワーを決定する場合の試し書きに用いる。

この回路を用いて記録条件を定めるには，パワー及びパルス条件を変化させながら特定パターンをディスクに記録し，それを再生して異常ケースが検出されない状態において，各エラーパルス数が最小になる条件を見出せばよい。
以下，本発明の試し書き回路の詳細な構成の実施例を図１３から図１６を用いて説明する。ここでは，再生信号処理回路部、特にエラーパルス生成回路について詳細を示し、論理信号処理回路については図１と共通の物を用いる。

図１３は本発明の再生信号処理回路の別の構成を示す実施例である。図中、エラーパルス生成回路20は、エッジレベル検出器21、エラーパルス生成器22及び23、マーク/スペース長検出器24、スイッチ25、遅延器26から構成される。ヘッドから出力された再生信号50はアナログ等化器11により等化処理されたのち，A/Dコンバータ12によりクロックごとにサンプルされ、エッジレベル検出器21に導かれる。エッジレベル検出器では、図３に示した条件によりエッジのレベルを検出し、この値をエラーパルス生成器22及び23に送る。エラーパルス生成器22及び23では、エラーパルス検出しきい値54及び55の値とエッジレベルとを比較して、それぞれエラーパルスを生成する。マーク/スペース長検出器24では、再生信号のマーク長、またはエッジの前後のマーク長及びスペース長のパターンからエラーパルス生成器22または23のどちらのエラーパルスを用いるかを判定して、スイッチ25を制御して、エラーパルスの選択処理を行う。ＰＲＭＬデコータ14の２値化にはパスメモリの分だけの遅延が生ずるので，遅延器26では選択したエラーパルスとPRMLデコーダ14との遅延量の調整の役割を果たす。

図１４も本発明の再生信号処理回路の別の構成を示す実施例である。本構成の特徴は，マーク/スペース長検出器24が、PRMLデコーダ14から出力される2値化信号51を用いて、エラーパルスの選択を判定することにある。図１３の構成では、ダイレクトスライス法と同様な2値化処理により、選択処理を実施していたが、PRMLによる2値化結果を用いることにより、よりエラーの少ない2値化結果が得られる。特にBlu-ray Discのように2Tw信号のジッターが悪い場合には、効果が大きい。PRMLによる2値化結果を用いるために、前述のパスメモリ等による遅延を調整するため、遅延器27はエッジレベル検出器21の前に配置して遅延調整を実施する必要がある。こうした構成によって、エッジレベル検出器21のエッジ判定にもPRMLによる2値化結果を用いることができる。構成が煩雑になるため図示はしていないが、2値化信号51から論理信号処理回路60に至る間に遅延調整器を設ける必要がある。マーク/スペース長の判定には、判定遅延が伴うので、エラーパルス52と2値化信号51のタイミングを同期するためには、2値化信号51に判定遅延の分だけ遅延を加える必要があることが理由である。

図１５と図１６も本発明の再生信号処理回路の別の構成を示す実施例である。これらはそれぞれ、図１３及び図１４に対応しており、FIRフィルター15の後の信号からエラーパルスの検出するものである。例えば、ヘッドアンプに群遅延があり、ＦＩＲフィルター15でこれを補正する場合には、記録/再生互換を考慮して、ＦＩＲフィルター15の後の信号を用いてエラーパルスを検出する必要がある。

試し書き
以上により，従来のエラーパルスの処理回路とソフトウェア資産を有効活用し，記録/再生互換を保証する試し書き方法と回路について述べた。ここでは，こうした手法を用いて，試し書きを実施した例について説明する。

図１７は図１２の結果をより改善した試し書きの例である。図１７(a)は図１２と同じものであり、2Twマークの検出しきい値を65%Twとし、3Tw以上のマークの検出しきい値を35%とした結果である。記録パルスのシフト量が20%以上の場合に見られるエラーパルスの減少については、例えば3Twスペースに続く3Twマークが、2Twスペースに続く4Twマークに判別されて、再生エラーが発生していることに影響されたものである。図１７(b)は図１に示したパターンカウンタ65で測定した再生信号に含まれる各パターンの数と記録した信号列に含まれる各パターンの数との比率を示したものである。記録パルスのシフト量が20%以上の場合に誤判別が発生して、再生したパターン数が100%からずれることがわかる。そこで、パターンの誤判別に対するペナルティとして、100%からのずれ量（=誤判別量）の絶対値を10倍して、測定されたエラーパルス数（これも記録パターン数に対する比率を算出したもの）に加え、新たな評価指標としてグラフ化した結果が図１７(c)である。記録パルスのシフト量が20%以上の場合に見られるエラーパルスの減少がなくなり、例えば最小２乗法等の簡便な手法を用いて、容易に最適記録パルス条件を求められるように改善することができる。

図１８は，記録パルスの条件を適正化する試し書きの概念について示した模式図である。図１８（ａ）は初期状態で，特定のエッジがシフトしている場合のジッターの分布を示しており，エラーパルス検出窓幅から外側のハッチングした領域のエッジがエラーパルスとしてカウントされる。図１８（ｂ）は試し書きが終了した状態で，エラーパルスの数が最小になる条件に記録パルスを調整した場合を示す。ジッターの分布は，エラーパルスの検出窓幅の中に入り，エッジシフトが補正された状態である。

図１９は，記録パルスの条件を適正化する試し書きの流れを示すも模式図である。DVD-RAMでは記録パルスパラメータが前後エッジそれぞれに４ｘ４のテーブルに定義される。エラーパルスカウンタは，これと同じ４ｘ４テーブルのエッジパターンに対して，エラーパルスを仕分けしたものである。簡単なシーケンスは，先ず，記録パルスの条件を変更して，光ディスク媒体に記録行い，当該セクターを再生して，対応するエラーパルスのカウント値を評価し，これを最小にするように，記録パルスのパラメータを決定することである。この例からも明らかなように，記録パルスパラメータとその評価値であるエラーパルスが１対１に対応していることから，一度に複数の記録パルスパラメータを変更して記録/再生を行なうことで，同時に複数の記録パルスパラメータを並列に適正化することによって，試し書き時間の短縮を図ることができるという特徴がある。具体的には，記録パルスパラメータを端から順番に決定すると，２倍速のドライブ装置で処理時間が３０秒から１分程度かかるのに対して，本発明によって，並列処理を実施すると，１秒程度で試し書きを終了することができる。

図２０は市販の２倍速DVD-RAM媒体の記録パルスを決定する試し書きの一例である。ここでは，前後に６Tスペースがあるパターン６つについて，記録パルスのエッジ位置とエラーパルスのカウント数の結果をまとめたものである。図中，横軸のゼロ点は，決定した条件を示している。このように，エラーパルスのカウント数を最小にするように，記録パルスの条件を選択して試し書き処理を実施することができる。

図２１は試し書きをする前後での記録パワーマージンの違いを示す。上の試し書き処理によって，記録パルスパラメータの４ｘ４テーブルを全て決定した後，記録パワーとジッター値の関係を測定した。図に見られるように，本発明の試し書きによって，ジッター値を改善し，良好な記録パワーマージンを得ることができた。

光ディスク装置
図２２は本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例である。光ディスク媒体100はモータ160により回転される。再生時にはCPU140によって指令された光強度になるようにレーザパワー／パルス制御器120は光ヘッド110内の半導体レーザ112に流す電流を制御してレーザ光114を発生させ，レーザ光114は対物レンズ111によって集光され光スポット101を光ディスク媒体100上に形成する。この光スポット101からの反射光115は対物レンズ111を介して，光検出器113で検出される。光検出器は複数に分割された光検出素子から構成されている。再生信号処理回路130は，光ヘッド110で検出された信号を用いて，光ディスク媒体100上に記録された情報を再生する。記録時には，レーザパワー／パルス制御器120は，所定の記録データを所定の記録パルス電流に変換して，パルス光が半導体レーザ112から出射されるように制御する。図１に示した前述の試し書き用の信号処理回路40及び50は，再生信号処理回路130に内蔵される。
試し書き時にはCPU140の指示により，所定のデータパターンを記録/再生して，エラーパルスを指標にして，記録パワーと記録パルスの各条件を適正化する。

本発明は，相変化材料を用いた大容量光ディスク装置に用いられる。

本発明の光ディスク装置に好適な試し書き回路の構成を示す実施例。 エラーパルスの検出原理を模式的に示したもの。 PRML方式に対応して，再生信号をクロックごとにサンプルしてデジタル変換したデータ列に対して，エラーパルスの生成条件を示したもの。 サンプルされた再生信号データ列と２値化信号とエラーパルスについて，発明の理解を深めるためにより詳細に示した模式図。 エラーパルスの発生回路の構成。 DVD-RAMの再生信号のアイ・パターン。 等化処理した再生信号に３T繰り返し信号を正弦波近似したものを重ねたもの。 エラーパルス検出窓幅とエラーパルス検出しきい値の関係を示す図。 試作したライトワンス型のBlu-ray Discの再生ジッターの分布。 Blu-ray Discの試し書きを示す摸式図。 記録パルスの条件とエラーパルスの数の関係を測定した実験結果。 2種類のエラーパルス検出しきい値を用いて、記録パルスの条件とエラーパルスの数の関係を測定した実験結果。 本発明の光ディスク装置に好適な試し書き回路の構成を示す実施例。 本発明の光ディスク装置に好適な試し書き回路の構成を示す実施例。 本発明の光ディスク装置に好適な試し書き回路の構成を示す実施例。 本発明の光ディスク装置に好適な試し書き回路の構成を示す実施例。 試し書きの例。 記録パルスの条件を適正化する試し書きの概念について示した模式図。 記録パルスの条件を適正化する試し書きの流れを示すも模式図。 市販の２倍速DVD-RAM媒体の記録パルスを決定する試し書きの一例。 試し書きをする前後での記録パワーマージンの違いを示す実験結果。 本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例。

符号の説明

１０ データ再生回路
１１ アナログ等化器
１２ Ａ／Ｄ変換器
１３ ＦＩＲフィルター
１４ ＰＲＭＬデコーダ
２０ エラーパルス生成回路
２１ エッジレベル検出器
２２ エラーパルス発生器
２３ エッジ検出器
２４ 遅延調整器
３０ ＰＬＬ回路
３１ ローパスフィルター
３２ ＶＣＯ
３３ ゲイン制御器
３４ ＦＩＲフィルター
３５ エッジレベル検出器
４０ 再生信号処理回路
５０ 再生信号
５１ ２値化信号
５２ エラーパルス
５３ クロック
５４ エラーパルス検出しきい値
６０ 論理信号処理回路
６１ パターンアナライザ
６２ タイミング制御器
６３ 全エラーパルスカウンタ
６４ マーク・スペースカウンタ
６５ パターンカウンタ
６６ エラーパルスカウンタ
６７ インターフェース
１００ 光ディスク
１０１ 光スポット
１１０ 光ヘッド
１１１ 対物レンズ
１１２ 半導体レーザ
１１３ 光検出器
１２０ 記録データ制御器
１３０ 再生信号処理器
１４０ ＣＰＵ
１５０ サーボ制御器
１６０ スピンドルモータ
１７０ インターフェース
１８０ ホストコンピュータ。

Claims (10)

1. 光ディスク媒体にレーザパルスを照射して情報の記録と再生を行い、前記レーザパルスの照射条件を適正化するための試し書きを実施する光ディスク装置であって，
   該試し書きを実施する手段として、
   前記光ディスク媒体の所定の領域に，前記レーザビームの照射条件を変更しながら所定の試し書きパターンの記録を行う手段，
   該所定データを再生して，第１の再生信号を得る手段，
   前記第１の再生信号のエッジ位置を検出して，エッジの信号レベルを検出する手段，
   該エッジの信号レベルが複数のしきい値の範囲外にあることを判定して，複数の論理パルスを発生する手段，
   前記複数の論理パルスから、マーク長もしくは，当該エッジの前後のスペース長とマーク長のパターンの組み合わせに応じた論理パルスを選択する手段，
   とを備え、
   前記選択された論理パルスに基づいて、前記レーザパルスの照射条件を定めることを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、前記複数のしきい値は、２Ｔｗマーク用のしきい値と、３Ｔｗ以上マーク用のしきい値とを有することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記第１の再生信号を２値化し、２値化データ列を得る手段、
   前記２値化データ列から当該エッジの前後のスペース長及びマーク長に応じたデータパターンを判定して，前記選択された論理パルスを該データパターンごとにカウントし，前記論理パルスのカウント値テーブルを生成する手段、とを備え、
   前記論理パルステーブルのカウント値を用いて，前記レーザパルスの照射条件を定めることを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項３に記載の光ディスク装置であって，
   前記論理パルスのカウント値テーブルの各カウント値をそれぞれ最小にするように，前記レーザパルスの照射条件が定められることを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
   前記第１の再生信号をアナログフィルターで等化処理して第２の再生信号を得る手段、
   前記第２の再生信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル化して第３の再生信号を得る手段、
   前記第３の再生信号をＦＩＲフィルターで等化処理して第４の再生信号を得る手段、
   前記第４の再生信号をＰＲＭＬ回路により２値化し、２値化データ列を得る手段、とを有し、
   前記エッジの信号レベルを検出する手段は、前記第３又は第４の再生信号のエッジ位置を検出してエッジの信号レベルを検出することを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項５に記載の光ディスク装置であって、
   前記論理パルスを選択する手段は、前記第４の再生信号又は前記２値化データ列を用いて選択することを特徴とすることを特徴とする光ディスク装置。
7. 光ディスク媒体にレーザパルスを照射して情報の記録と再生を行い、前記レーザパルスの照射条件を適正化するための試し書きを実施する光ディスク装置であって，
   該試し書きを実施する手段として、
   前記光ディスク媒体の所定の領域に，前記レーザビームの照射条件を変更しながら所定の試し書きパターンの記録を行う手段，
   該所定データを再生して，再生信号を得る手段，
   前記再生信号のエッジ位置を検出して，エッジの信号レベルを検出する手段，
   マーク長が記録される変調コードの最小ラン長の場合とそれ以外の場合とに応じた２つのしきい値の範囲外に、前記エッジの信号レベルがあることを判定して、２つの論理パルスを発生する手段、
   前記２つの論理パルスから、マーク長もしくは，当該エッジの前後のスペース長とマーク長のパターンの組み合わせに応じた論理パルスを選択する手段，
   とを備え、
   前記選択された論理パルスに基づいて、前記レーザパルスの照射条件を定めることを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項７に記載の光ディスク装置において、前記複数のしきい値は、２Ｔｗマーク用のしきい値と、３Ｔｗ以上マーク用のしきい値とを有することを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項８に記載の光ディスク装置において、
   前記２値化データ列から当該エッジの前後のスペース長及びマーク長に応じたデータパターンを判定して，前記選択された論理パルスを該データパターンごとにカウントし，前記論理パルスのカウント値テーブルを生成する手段を備え、前記論理パルステーブルのカウント値を用いて，前記レーザパルスの照射条件を定めることを特徴とする光ディスク装置。
10. 請求項９に記載の光ディスク装置であって，
    前記論理パルスのカウント値テーブルの各カウント値をそれぞれ最小にするように，前記レーザパルスの照射条件が定められることを特徴とする光ディスク装置。